一种挥发性有机化合物收集装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种挥发性有机化合物(VOC)收集装置，包括盛放VOC吸收液的水箱、至少1根VOC气体水洗管道、至少1台循环水泵和多根水管。针对现有木材热处理过程中VOC气体未经任何处理直接排放造成环境污染和危害的技术问题的本实用新型VOC收集装置结构简单，吸收VOC的溶液能够循环使用，反复吸收，吸收效率高，吸收溶液在收集装置内循环利用，既能实现了对VOC的高效吸附，又避免了VOC泄漏或散失，VOC收集效率高。
【专利说明】
一种挥发性有机化合物收集装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种挥发性气体的收集装置，特别涉及一种挥发性有机化合物(VOC)的收集装置，属于木材加工与节能减排技术领域。
【背景技术】
[0002]挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds，V0C)是常温常压下任何能自发挥发的有机液体或固体。世界卫生组织对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为熔点低于室温而沸点在50-260 °C之间的挥发性有机化合物的总称。我国室内空气质量标准对Tvoc的定义为利用Tenax Ge或Tenax TA采样，非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。
[0003]大气环境中的VOC主要来源于三个方面:森林或其它植物释放的菇烯类挥发物;人类活动产生的挥发物；由于光化学反应而产生的二次污染物。
[0004]木制品生产过程中产生大量的有机挥发物，其中一部分来源于木材本身，如干燥、热压、磨浆等工序，另一部分来源于胶粘剂、油漆以及防腐剂等。
[0005]木材是一种可再生和对环境友好的材料，自古以来就被大量用于建筑、装饰装修和家具生产。但近年来，人们发现木材及其制品在生产及利用过程中由于释放以甲醛为主的各种醛类物质、苯系列化合物、菇烯类、酚类以及各种酸、醇等有机挥发物，对环境和人体造成一定的影响，引起了人们的高度关注。
[0006]木材加工是我国林业的主导产业，产品产量年年增加，但是这些木材加工企业在生产时都在是向大气中排放未经任何处理的干燥或高温热改性尾气，这些尾气中含有大量的有机挥发物，如醛酮类、树脂、脂肪酸和菇烯等。根据otwell等研究，白杨刨花在160°C下干燥12h，其释放的有机挥发物中含有甲醇10yg/g，戊醛7Oyg/g，己烧30yg/g，甲醛11.3yg/g，未知物53yg/g。而这些木材加工企业加工过程中释放的这些气体直接排放到大气中，必然对工厂周边大气环境造成一定的影响。
[0007]另外，木材加工过程中释放的VOC在紫外光下能与氮氧化物(NOx)反应生成臭氧和其它光化学氧化物，刺激人体呼吸系统，引起哮喘，并扰乱植物的光合作用。木材中的有机挥发物在一定条件下各个成分之间有时还会相互作用，生成二次污染物。因此，木材热改性过程中VOC的排放及有效控制是目前重要的环境保护课题之一，控制总有机挥发物污染也成为改善人们生活环境和工作环境质量的重要任务。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是针对现有木材热处理过程中VOC气体未经任何处理直接排放造成环境污染和危害的技术问题提供一种VOC的收集装置。本实用新型的VOC收集装置结构简单，吸收VOC的溶液能够循环使用，反复吸收，吸收效率高，吸收溶液在收集装置内循环利用，既能实现了对VOC的高效吸附，又避免了 VOC泄漏或散失，VOC收集效率高。
[0009]为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种挥发性有机化合物(VOC)收集装置，包括盛放VOC吸收液的水箱、至少I个VOC(挥发性有机化合物)水洗管道、至少I台循环水栗和多根连接水管，其中:
[0010]所述盛放VOC吸收液的水箱用于放置吸收VOC的吸收液;所述VOC水洗管道用于向流入水洗通道的含有VOC的气体喷射VOC吸收液，吸收其中的VOC，并将VOC吸收液导入水箱；所述循环水栗用于将盛放在水箱内的VOC吸收液栗送至所述的VOC水洗管道内；所述连接水管用于将水箱、水洗管道、循环水栗彼此连接并输送VOC吸收液。
[0011]其中，所述VOC水洗管道竖立在水箱的上部，VOC水洗管道的一端浸没在水箱内盛放的VOC吸收液的液面之下，形成VOC吸收封闭通道；其另一端为VOC气体入口与输送含有VOC气体的管道相连接，将VOC气体导所述的VOC水洗管道。
[0012]特别是，所述VOC水洗管道的下端呈喇叭状。
[0013]其中，所述VOC水洗管道的呈喇叭状的一端浸没在水箱内的VOC吸收液的液面之下。
[0014]特别是，所述的VOC水洗管道固定安装在水箱的上部。
[0015]尤其是，所述VOC水洗管道焊接在水箱的上部。
[0016]特别是，所述VOC水洗管道内部至少设置一个喷头，向VOC水洗管道内喷射VOC吸收液，使VOC吸收液与含有VOC的气体充分接触，用于吸收气体中的V0C。
[0017]尤其是，所述喷头选择旋转喷头。
[0018]特别是，所述VOC水洗管道内部设置的喷头的安装高度位于水箱内的液面之上。
[0019]特别是，所述喷头的设置个数，通常为3-5个。
[0020]尤其是，所述喷头为自上而下竖直排列。使得VOC吸收液与VOC气体全方位接触，有利于将挥发性有机化合物充分吸收。
[0021]特别是，相邻两个所述喷头之间的间距为30-50cm。，便于高效吸收V0C，又利于节约能源，降低吸收成本。
[0022]其中，所述的VOC水洗管道内的喷头与所述循环水栗的出水口通过连接水管向连通，将所述水箱内盛放的VOC吸收液栗送至所述VOC水洗管道内的喷头。
[0023]特别是，与所述VOC水洗管道内的喷头相连通的连接水管和与所述循环水栗的出水口相连通的连接水管之间通过三通阀或四通阀相互连接，将循环水栗栗送的水流配送至所述水洗管道内的喷头处，进行喷射。
[0024]其中，所述循环水栗的进水口通过连接水管与水箱相连接，其出水口通过连接水管与VOC水洗管道相连接。
[0025]特别是，所述水箱的中下部开设有水箱出水口，出水口通过连接水管与循环水栗的进水口连接。
[0026]其中，所述水箱为封闭的容器。
[0027]特别是，所述VOC吸收液选择水或弱酸性溶液，优选为水，用于吸收V0C。
[0028]本实用新型VOC收集装置的工作过程如下:在木材高温热改性过程中，在将产生的VOC气体引入VOC水洗管道的同时，开启循环水栗，将VOC吸收液从下部的水箱中栗送至VOC水洗管道内的喷头，由喷头喷洒水膜吸收木材热改性过程中释放的含有VOC的气体，溶解有VOC的吸收液流入水箱中，在循环栗的作用下，不断循环，直到VOC气体被吸收完全，停止喷射VOC吸收液，并回收水箱中的液体。
[0029]本实用新型的优点体现在以下几个方面:
[0030]1、本实用新型的VOC的收集装置可以对任何含有VOC的气体进行VOC的收集，吸收溶液对气体中的VOC可以循环吸收，尤其是对高温热处理过程中产生的VOC进行水洗、吸附、溶解，实现了高温状态下木材释放的VOC的收集，为热处理过程中木材VOC的检测与评价、减少与控制、收集与利用奠定了良好的设备基础。
[0031]2、本实用新型的VOC的收集装置可以根据流入水洗管道内的气体的流量大小，实时调节喷头的喷水量，充分吸收VOC，避免VOC泄漏或散失，VOC收集效率高。
[0032]3、本实用新型的VOC的收集装置中的循环水栗将吸收溶液在水箱和水洗管道内循环流动，采用循环采集的方式实现了对木材VOC的高效吸附，避免了因VOC易挥发或气体流速过大引起的VOC泄漏或散失，吸附率高达95 %以上。
[0033]4、本实用新型的循环水栗具有变频调速功能，频率和转速均可实现无极调节，最大程度上满足了不同收集条件的需要。
[0034]5、本实用新型装置结构简单，操作方便，适用于各种含有VOC气体，尤其是木材在热处理条件下VOC释放条件下的VOC吸收，适宜大规模推广应用。
【附图说明】
[0035]图1为本实用新型VOC收集装置的主视示意图；
[0036]图2为本实用新型VOC收集装置的侧面示意图。
[0037]附图标记说明
[0038]1、水箱;2、水洗管道;3、循环水栗;4、连接水管;5、喷头;6、水箱出水口； 7、VOC气体入口 ；8、水;9、水面。
【具体实施方式】
[0039]下面参照附图详细描述实施本实用新型VOC收集装置的具体实施例，本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
[0040 ]如图1所示，本实用新型的VOC收集装置由盛放VOC吸收液的水箱1、至少I根VOC (挥发性有机化合物)水洗管道2、至少I台循环水栗3和多根连接水管4组成，连接水管将水箱、水洗管道、循环水栗彼此连接并输送VOC吸收液。
[0041]水箱为封闭容器，通常为长方体型、圆柱体形，本实用新型中水箱为长方体型。水箱用于盛放及收集VOC吸收液，顶部有盖子，可将顶部盖住，一方面可防止污染，另一方面可使气体更好溶解。
[0042]水箱I内存放用于吸收VOC的吸收液(本实用新型装置中采用水为吸收液)，水箱的中下部设有水箱出水口 6，出水口通过连接水管4与循环水栗3的进水口相连通，吸收了 VOC的水在循环水栗3的带动之下，从水箱下部的出水口流出，通过连接水管4进入循环水栗3，即吸收了VOC的水在循环水栗的作用下，从循环水栗的出水口流出后，通过连接水管进入VOC水洗管道，在水洗管道内喷洒水，吸收气体中的VOC，使得VOC溶于水，回落到水箱中。[0043 ] VOC水洗管道2用于向流入水洗通道的含有VOC的气体喷射VOC吸收液，吸收其中的VOC，并将VOC吸收液导入水箱;VOC水洗管道竖立在水箱的上部，VOC水洗管道的一端浸没在水箱内盛放的水的水面9之下，形成VOC吸收封闭通道;其另一端为VOC气体入口 7与输送VOC气体的管道相连接，将VOC气体导所述的VOC水洗管道。
[0044]VOC水洗管道为圆柱装，其一端浸没在水箱的水面之下，且其浸没在水箱水面之下的一端与呈喇叭状的部件固定连接呈一体，喇叭状部件可防止倒吸，且增加吸收面积;VOC水洗管道的另一端为VOC入口，与输送VOC气体的管道相连接，将VOC气体导入本实用新型的VOC收集装置;VOC水洗管道内部至少设置一个旋转喷头5，向VOC水洗管道内喷洒水，用于吸收VOC气体;VOC水洗管道内部的喷头5的安装高度位于水箱内的水面之上，即喷头5位于水箱水面的上部。
[0045]本实用新型的VOC收集装置中VOC(挥发性有机化合物)水洗管道选择2根，VOC水洗管道通过焊接的形式固定在水箱盖上面，与水箱的固定在一起。每根VOC水洗管道内分别设置3个旋转喷头，相邻两个喷头之间的间距为30-50cm。喷头除了旋转喷头之外，其他任何现有的喷头均适用于本实用新型。本实用新型中的喷头选择旋转喷头，在向水洗管道内喷水时，可以任意角度选择，多方位吸收VOC，对VOC的吸收不留任何死角，既可以充分吸收VOC，提高吸收效率，又利于节约能源，降低吸收成本。
[0046]VOC水洗管道内部的喷头通过连接水管与循环水栗出水口相连通，将水箱内的水通过循环水栗栗送至喷头，通过喷头喷洒水，增大VOC吸收液水的与VOC的接触面积，吸收进入VOC水洗管道内的VOC，提高VOC的吸收效率。
[0047]循环水栗3用于栗送盛放在水箱内的VOC吸收液;其进水口与水箱下部的出水口6相连接;其出水口与VOC水洗管道内的喷头相连接。
[0048]循环水栗的进水口通过连接水管与水箱相连通，其出水口通过连接水管与VOC水洗管道相连通。水箱内的吸收液(本实用新型装置中采用水为吸收液)在循环水栗的作用下从水箱下部出水口经过水栗，栗送至水洗管道内部的喷头，经过喷头喷水后，在水洗管道内与含有VOC的气体充分混合，吸收并收集V0C，落回到水箱后再经水栗栗送至水洗管道内，吸收并收集VOC，如此循环往复，反复收集V0C。
[0049]从循环水栗出水口流出的水经过连接水管的导流，将位于下部的水栗送至高处，再经过安装在连接水管上的至少一个三通阀或四通阀(附图中未标示)将连接水管中的水分流至水洗管道的喷头，水流经射流后再沿着水洗管道回落至水箱。喷头喷撒水流，不仅能吸收V0C，还能将木材高温热处理释放的含有VOC的混合气体冷却降温，溶于吸收液中，水溶性、酸性挥发性有机物被吸收液吸收后溶于水中。
[0050]本实用新型的水箱中盛放的VOC吸收液选择水或弱酸性溶液，一般情况下选择水。[0051 ] 实施例1
[0052]如图1、2所示，本实施例的VOC收集装置由位于地面上的成长方体型或正方体型的水箱1、2根下端呈喇叭状、内部分别固定安装有3个旋转喷头5、且相互平行的VOC水洗管道
2、1台循环水栗3和多根连接水管4和3个四通阀(附图中未标示)组成，其中，水箱内盛放水，用于吸收VOC; 2根VOC水洗管道竖立在水箱上部并且相互平行，焊接在水箱上部，与水箱内的水面相垂直。VOC水洗管道的呈喇叭状的下端浸没在水箱的水面之下，其内部固定安装的3个旋转喷头的安装高度均高于水箱的水面，即旋转喷头位于水面之上，相邻两个旋转喷头之间间隔30-50cm(优选为40cm)。水箱的下部开设有水箱出水口 6，水箱出水口通过连接水管4与循环水栗的进水口相连接，循环水栗的出水口与连接水管相连通，将水箱中的水栗送至VOC水洗管道内的喷头处。与循环水栗出水口相连接的水管通过3个四通阀将水流分流至位于VOC水洗管道内部的旋转喷头，进行喷射，喷射后的水流再沿着水洗管道回落至水箱内。水箱内的水在循环水栗的作用下，反复在水洗管道内喷淋，经过VOC气体入口7进入水洗管道内的气体中的VOC被水液吸收。
[0053]本实用新型的【具体实施方式】中VOC水洗管道内的喷头从上至下通常设置3个可旋转喷头，本实用新型中除了在水洗管道内安装3个喷头之外，其他至少安装I个或一个以上的喷头均适用于本实用新型。
[0054]下面结合附图1、2详细说明本实用新型VOC收集装置的工作过程。
[0055]将本实用新型的水洗管道2的VOC入口7与产生含有VOC的气体的装置(附图中未标示)连接，含有VOC的气体沿着水洗管道源源不断地送入本实用新型的装置内部，开启循环水栗，将水箱中的水不断从低处栗送至高处的喷头(即水洗管道内的旋转喷头)，喷头自上而下喷射水流，水流与含有VOC的气体充分接触，并吸收其中的VOC，吸收了 VOC后的水流再沿着水洗导管回落至水箱中，经过反复多次的与含有VOC的气体接触，吸收其中的V0C，直至VOCA 口不再有VOC进入，即完成VOC的收集，最后将收集到的VOC液体可用于工业或农业的应用。
【主权项】
1.一种挥发性有机化合物收集装置，其特征是:包括盛放VOC吸收液的水箱(I)、至少I根VOC水洗管道(2)、至少I台循环水栗(3)和多根连接水管(4)，其中，所述VOC水洗管道竖立在水箱的上部，VOC水洗管道的一端浸没在水箱内盛放的VOC吸收液的液面之下，形成VOC吸收封闭通道;其另一端为VOC气体入口(7)与输送含有VOC的气体的管道相连接，将VOC气体导入所述的VOC水洗管道。2.如权利要求1所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，所述VOC水洗管道内部至少设置一个喷头(5)，向VOC水洗管道内喷射VOC吸收液，使VOC吸收液与含有VOC的气体充分接触，用于吸收气体中的VOC。3.如权利要求2所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，所述喷头选择旋转喷头。4.如权利要求2所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，所述VOC水洗管道内部设置的喷头的安装高度位于水箱内的液面之上。5.如权利要求2所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，所述的VOC水洗管道内的喷头与所述循环水栗的出水口通过水管连接，将所述水箱内盛放的VOC吸收液栗送至所述嗔头。6.如权利要求5所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，连接所述VOC水洗管道内的喷头的水管与连接所述循环水栗的出水口的水管之间通过三通阀或四通阀相互连接，将循环水栗栗送的水流配送至所述水洗管道内的喷头处，进行喷射。7.如权利要求1或2所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，所述循环水栗的进水口通过水管与水箱相连接，其出水口通过水管与VOC水洗管道相连接。8.如权利要求1或2所述的挥发性有机化合物收集装置，其特征是，所述水箱的中下部开设有水箱出水口( 6)，出水口通过水管(4)与循环水栗3的进水口连接。
【文档编号】B01D53/18GK205517135SQ201521075178
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月22日
【发明人】何正斌, 母军, 伊松林, 王晓旭
【申请人】北京林业大学